近日,四川大学华西医院手术机器人研发团队取得重大医工交叉科研成果,成功自主研发MicroSpine新型脊柱微创手术机器人系统,攻克了传统脊柱微创手术空间狭窄、术区视野受限、复杂病灶难以触及、手术创伤大等行业痛点。该设备凭借超细多机械臂协同、跨区域灵活操作、亚毫米级精准定位的核心优势,实现脊柱手术入路与操作模式的颠覆性创新,相关技术成果已刊发于国际顶级期刊《Science Robotics》,标志着我国脊柱微创外科机器人技术迈入国际领先行列。
脊柱解剖结构复杂、毗邻神经血管密集,脊柱微创手术一直是骨科领域的高难度手术。传统脊柱手术及常规机器人手术多采用后方入路,需大范围剥离肌肉、暴露术区,创伤大、术中出血多、术后恢复周期长;同时面对脊柱弯曲、狭窄的狭小间隙,传统器械难以抵达深部病灶,无法完成精细化减压、切除等操作,部分复杂脊柱病症只能依靠开放式手术,患者术后并发症风险较高。如何在极小创伤前提下,抵达传统器械无法触及的脊柱深部区域,完成精准、安全的精细化手术,是全球脊柱外科与医疗机器人领域亟待破解的技术难题。
此次华西团队研发的MicroSpine机器人系统,最大技术创新在于超细多机械臂协同微创操作体系。设备搭载3根直径仅2毫米的微型机械臂,突破传统手术入路局限,创新采用侧前方微创入路方式,仅需通过3厘米左右的微小手术切口,即可穿过仅8毫米高的狭窄椎间盘间隙,灵活绕行至脊柱后方核心术区,完美覆盖传统手术盲区,实现脊柱深部病灶的精准定位与精细化操作,彻底改变了传统脊柱手术大范围暴露、创伤性操作的固有模式。
相较于传统手术及同类医疗机器人,MicroSpine系统具备多重核心技术优势。在操作精度上,设备搭载自研三维智能导航与激光-惯性混合定位系统,可实时捕捉患者脊柱动态解剖数据,通过术前智能规划、术中实时匹配校准,将手术操作误差控制在亚毫米级,有效规避神经、血管损伤风险,大幅提升手术安全性与精准度。在手术效率上,多机械臂协同作业可同步完成病灶探查、神经减压、组织切除、止血等操作,原本耗时漫长的脊柱神经减压手术,可缩短至15分钟左右高效完成,极大优化手术流程、降低手术时长。
在临床体验与术后恢复层面,该机器人系统优势尤为突出。极小切口、无需大面积剥离肌肉组织的微创操作模式,大幅减少术中出血量与软组织损伤,最大限度保留患者脊柱原生生理结构与功能。同时,设备搭载智能防辐射成像技术,可减少80%以上射线暴露,实现医患低辐射手术环境,有效规避术中辐射伤害。临床应用显示,借助该系统完成的微创手术,患者术后并发症发生率显著降低,住院周期大幅缩短,康复速度远超传统手术,切实提升患者就医体验与预后效果。
作为华西医院医工深度融合的标杆成果,MicroSpine脊柱微创手术机器人由临床骨科专家与机器人工程团队联合攻坚研发,深度贴合临床真实手术场景,精准解决了复杂脊柱狭窄、疑难腰椎病变、脊柱深部病灶等各类高难度手术的诊疗痛点。该系统完全实现核心技术、核心零部件自主可控,补齐了国内超细多臂脊柱微创机器人的技术空白,打破了国外同类设备的技术垄断。
据悉,该研发依托华西医疗机器人研究院产学研一体化平台,是成都高新区“岷山行动”重点攻坚项目的重要落地成果。未来,华西医院团队将持续优化MicroSpine机器人的智能化、集成化水平,加快设备临床试验与产业化落地,推动该新型微创技术在各级医疗机构的普及应用,为脊柱疾病患者提供更精准、更安全、更微创的诊疗方案,助力我国骨科微创外科技术与智能医疗装备产业高质量发展。